基于無廢城市建設(shè)視角下的典型區(qū)域磷石膏綜合利用對策建議

羅會鵬 王志瑞 吳文濤 王小平 杜正偉 李賀軍 劉奕

摘? 要：貴州省磷礦資源豐富，磷礦資源開采在帶來經(jīng)濟(jì)增長的同時，其所產(chǎn)生的磷石膏也給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成了不利影響。文章概括了貴州省磷石膏綜合利用現(xiàn)狀，分析了貴州省磷石膏物化特性及綜合利用需關(guān)注的問題，并提出對策和建議，對建設(shè)無廢城市，助力生態(tài)文明建設(shè)、實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

關(guān)鍵詞：磷石膏;綜合利用;無廢城市;綠色可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號：X781.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）35-0093-03

Abstract： Guizhou Province is rich in phosphate rock resources. While phosphate rock mining brings about economic growth， the phosphogypsum produced by it also has an adverse impact on the local ecological environment. This paper summarizes the current situation of the comprehensive utilization of phosphogypsum in Guizhou Province， analyzes the physicochemical properties of phosphogypsum in Guizhou Province and the issues that need attention in its comprehensive utilization， and puts forward countermeasures and suggestions， which has great significance for building a waste-free city， helping the construction of ecological civilization， and achieving green and sustainable development.

Keywords： phosphogypsum; comprehensive utilization; waste-free city; green and sustainable development

磷石膏是濕法磷酸工藝中所產(chǎn)生的工業(yè)固體廢棄物。磷石膏的主要成分是二水石膏，一般呈灰白色或灰黑色[1]。我國磷石膏產(chǎn)量最大的省份，分別是鄂、滇、貴、川、皖，這五省磷石膏產(chǎn)量占全國總量的87.4%[2]。貴州作為全國三大磷礦基地之一，磷礦資源開采歷史悠久，磷化工產(chǎn)業(yè)是貴州重要支柱產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)的崛起在帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時產(chǎn)生了大量的磷石膏。歷史上，貴州省的磷石膏主要以堆存為主，磷石膏的堆積不僅占用大量的土地資源，而且會對周邊大氣、土壤、水系及人文環(huán)境造成一定的危害[3]。因此，磷石膏的大量綜合利用可實現(xiàn)減少資源消耗、“變廢為寶”，促進(jìn)磷化工產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、助力構(gòu)建“無廢城市”和推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。文章在對當(dāng)前貴州省磷石膏物化特性及綜合利用現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)貴州磷石膏綜合利用需要關(guān)注的問題，并提出相應(yīng)的對策建議，以期對建設(shè)無廢城市、推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)和實現(xiàn)磷化工行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展提供理論參考。

1 無廢城市建設(shè)對固體廢物的要求

“無廢城市”是以創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念為引領(lǐng)，通過推動形成綠色發(fā)展方式和生活方式，持續(xù)推進(jìn)固體廢物源頭減量和資源化利用，最大限度減少填埋量，將固體廢物環(huán)境影響降至最低的城市發(fā)展模式。無廢城市建設(shè)的其中之一任務(wù)是要減少礦業(yè)固體廢物產(chǎn)生和貯存處置量、促進(jìn)固體廢物減量和循環(huán)利用、推動大宗工業(yè)固體廢物資源化利用、逐步解決工業(yè)固體廢物歷史遺留問題。

2 貴州磷石膏的堆存壓力及綜合利用現(xiàn)狀分析

2.1 磷石膏堆存壓力

長期以來，貴州省磷石膏除少量用于生產(chǎn)建材產(chǎn)品外，大部分作為廢渣堆存在企業(yè)附近的渣場。多數(shù)企業(yè)采用濕排干堆（堆場），少數(shù)企業(yè)采用濕排濕堆（磷石膏庫），磷石膏的堆放帶來許多隱患。一個方面，干堆放的磷石膏呈粉末狀，長久日曬易形成揚塵，影響大氣環(huán)境;另一方面，被雨水淋漓，含有水溶性P2O5、水溶性F-及多種鹽類等有害雜質(zhì)易于流出，進(jìn)入地表水、地下水或土壤，將會造成不可逆轉(zhuǎn)的水體、土壤、植物污染。據(jù)統(tǒng)計，2017年貴州省磷石膏產(chǎn)生量約1376.9萬t，堆存量約為719.9萬t，綜合利用量約為675萬t，綜合利用率約為47.7%。2017年除個別企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)“以用定產(chǎn)”外，大部分企業(yè)磷石膏利用率介于15%-67%之間，每年仍有大量磷石膏堆積于渣場，環(huán)境壓力巨大。2017年貴州省磷石膏產(chǎn)生企業(yè)產(chǎn)生量、堆存量及利用率見圖1所示。

2.2 貴州省磷石膏綜合利用現(xiàn)狀分析

近年來，隨著公眾環(huán)境保護(hù)意識不斷增強及生態(tài)文明建設(shè)的不斷推進(jìn)，大宗固體廢物磷石膏的綜合利用引起了貴州省政府的高度重視，2018年貴州省人民政府印發(fā)《關(guān)于加快磷石膏資源綜合利用的意見》（黔府發(fā)〔2018〕10號），首次提出全面實施磷石膏“以用定產(chǎn)”， 實現(xiàn)磷石膏產(chǎn)消平衡。目前，貴州省在磷石膏綜合利用方面基本形成了以磷石膏建材、井下充填和制酸為主的三大利用途徑。貴州省磷石膏綜合利用方式主要以甕福集團(tuán)、開磷集團(tuán)及金正大諾泰爾化學(xué)有限公司等典型企業(yè)研發(fā)的綜合利用途徑為主（見圖2）。

3 貴州磷石膏主要風(fēng)險因子特性分析

對貴州省磷石膏按照GB/T 23456-2018《磷石膏》、GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》、GB 5085.3-2007《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》進(jìn)行磷石膏（原渣）采樣及監(jiān)測分析，共采集翁福、開磷、金正大、川恒等8個企業(yè)排放的磷石膏75個樣品，其風(fēng)險因子含量（平均值）如表1。

表1所列因子含量水平與國標(biāo)GB/T 23456-（2018）《磷石膏》、GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》、GB 5085.3-2007《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》對比，結(jié)果如下：（1）氯離子含量較低，能夠滿足GB/T 23456-（2018）《磷石膏》對氯離子含量的一級標(biāo)準(zhǔn)限值;（2）放射性核素含量整體較低，均符合GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》建筑主體材料的技術(shù)要求（IRa≤1.0、Iγ≤1.0）及A類裝飾裝修材料對放射性的技術(shù)要求（IRa≤1.0、Iγ≤1.3）;（3）除個別企業(yè)存在重金屬汞超標(biāo)外，其余重金屬含量均較低，能夠滿足GB 5085.3-2007《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》相應(yīng)指標(biāo)限值要求。綜上所述，貴州省磷石膏除個別企業(yè)存在重金屬汞超標(biāo)以外，這部分重金屬汞超標(biāo)的磷石膏應(yīng)引起重視并按照危險廢物相關(guān)要求進(jìn)行合理處置，其余指標(biāo)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)，可大量進(jìn)行資源綜合利用。

4 磷石膏綜合利用存在的問題

4.1 磷石膏成分差異大，前處理成本高，綜合利用難度大

磷石膏的產(chǎn)生來源于磷化工行業(yè)，其物化含量和有害雜質(zhì)含量受磷礦石和磷化工企業(yè)生產(chǎn)工藝和處理方式影響極大，不同企業(yè)、不同批次的磷石膏化學(xué)成分、雜質(zhì)含量都會有所不同。磷石膏物化成分的波動往往會造成生產(chǎn)線的既定工藝參數(shù)失控，產(chǎn)生廢品，造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，對磷石膏進(jìn)行資源化利用必須先掌握磷化工企業(yè)生產(chǎn)工藝及磷石膏物化成分。磷石膏剛生產(chǎn)出來時為潮濕的粉體狀，含有大量水分及重金屬等有害雜質(zhì)，很難達(dá)到生產(chǎn)裝置的要求，在進(jìn)行綜合利用前須進(jìn)行相應(yīng)的前期處理達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后方可使用，這樣就大大增加了生產(chǎn)成本，進(jìn)而使得磷石膏的大量綜合利用難度加大。貴州屬于西部落后地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后，當(dāng)?shù)卣斦芰τ邢?、企業(yè)資金難以承擔(dān)高成本運營。

4.2 產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)缺失

當(dāng)前，貴州省的磷石膏主要應(yīng)用于建筑材料，例如用作水泥緩凝劑、黏結(jié)石膏、粉刷石膏等新型建筑材料?？梢姡F州省磷石膏綜合利用已取得積極進(jìn)展，掌握了一定的磷石膏制建筑材料技術(shù)、應(yīng)用逐漸廣泛。但因工藝參數(shù)把控偏差，一些產(chǎn)品也存在強度不夠，返潮、返硝等質(zhì)量不穩(wěn)定現(xiàn)象。究其原因主要是產(chǎn)品缺乏相關(guān)國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，操作規(guī)程不規(guī)范。

4.3 資源化利用率低，建設(shè)無廢城市差距大

磷石膏因受綜合利用成本高、磷石膏與天然石膏生產(chǎn)的相同產(chǎn)品市場競爭力弱及技術(shù)支撐能力薄弱等影響，綜合利用率仍然較低。目前，貴州省磷石膏的利用途徑仍以同質(zhì)化、低值化利用為主，未能實現(xiàn)高附加值的大量綜合利用。2018年12月，由國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《“無廢城市”建設(shè)試點工作方案》對建設(shè)“無廢城市”的要求主要體現(xiàn)在減少礦業(yè)固體廢物產(chǎn)生和貯存處置量、促進(jìn)固體廢物減量和資源化利用、逐步解決工業(yè)固體廢物歷史遺留問題。貴州磷石膏利用率低、大量歷史遺留磷石膏難以在短期內(nèi)進(jìn)行庫存清零和消納，建設(shè)“無廢城市”存在較大差距。

5 對策建議與結(jié)論

5.1 加大財稅政策力度，拓寬融資渠道，助推磷石膏資源綜合利用

圍繞磷石膏資源化綜合利用，合理布局形成產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；I(yè)園，建設(shè)一批磷石膏資源綜合利用產(chǎn)品使用示范工程和項目。當(dāng)前，貴州已開工建設(shè)福泉磷石膏綜合利用產(chǎn)業(yè)園，建成翁福集團(tuán)20萬t建筑石膏粉及砂漿、開迪公司年產(chǎn)20萬t高溫石膏、開萊公司年產(chǎn)20萬t建筑石膏等項目。這些項目的投入使用勢必有力助推貴州磷石膏“以用定產(chǎn)”。與此同時，一方面，建議相關(guān)部門加快調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)步伐，以“千企改造”工程為重要抓手，改進(jìn)磷石膏加工企業(yè)生產(chǎn)工藝，推行清潔生產(chǎn)，促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級;一方面，建議國家出臺逐步禁止開采天然石膏政策，支持工業(yè)副產(chǎn)磷石膏綜合利用，鼓勵相關(guān)行業(yè)利用磷石膏代替天然石膏進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)。完善稅收及財政政策，對磷石膏資源化利用企業(yè)和利用磷石膏的制品企業(yè)，給予相應(yīng)減稅或免稅政策;建立磷石膏綜合利用獎勵機制，對磷石膏利用的共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和磷石膏綜合利用項目給予必要的財政補助等政策支持。鼓勵建筑業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)使用工業(yè)副產(chǎn)磷石膏制品的使用，實行激勵措施，提升市場對磷石膏產(chǎn)品的需求，提高磷石膏綜合利用水平。進(jìn)一步拓寬融資渠道，相關(guān)企業(yè)可通過積極爭取國家、省級專項資金支持以及PPP模式拉動投資以緩解當(dāng)?shù)卣推髽I(yè)巨額資金缺口壓力，按照“誰利用誰受益”的原則，運用市場經(jīng)濟(jì)手段、多渠道、多途徑籌集資金，確保磷石膏綜合利用項目資金充足。

5.2 加快制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為磷石膏資源綜合利用掃除障礙

近年來，貴州省磷石膏資源綜合利用取得了一定成績，主要集中在生產(chǎn)建筑材料及其制品，具備一定的環(huán)保節(jié)能優(yōu)勢，但因缺乏相關(guān)磷石膏制作建筑產(chǎn)品相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程規(guī)范，利用磷石膏生產(chǎn)的產(chǎn)品性能因工藝參數(shù)掌控偏差存在質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)象。建議政府有關(guān)部門發(fā)揮相應(yīng)的行政管理職能，加快制定磷石膏應(yīng)用于建材行業(yè)相關(guān)規(guī)程規(guī)范、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，為磷石膏資源綜合利用清掃障礙，從宏觀和微觀上提供服務(wù)職能。

5.3 以“無廢城市”建設(shè)，倒逼磷石膏資源化大宗利用

磷石膏的大量堆積，不僅占用大量的土地資源，還對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成破壞和污染，帶來嚴(yán)重的安全隱患，影響城市安全運行和綠色可持續(xù)發(fā)展。2018年12月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《“無廢城市”建設(shè)試點工作方案》要求城市在固體廢物重點領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié)實現(xiàn)大宗工業(yè)固體廢物貯存處置總量趨零增長，主要農(nóng)業(yè)廢棄物全量利用，生活垃圾減量化資源化?！盁o廢城市”建設(shè)必將有力推動貴州磷石膏的資源化利用進(jìn)程，“無廢城市”建設(shè)對于貴州磷石膏減量和資源化利用既是機遇又是挑戰(zhàn)，貴州可充分利用好國家建設(shè)“無廢城市”的大好政策，積極爭取相關(guān)專項資金的扶持，倒逼貴州磷石膏資源綜合利用，全面實現(xiàn)新增堆存量為零、逐步消納已堆存量。

磷石膏綜合利用是實現(xiàn)其資源化、縮量化、無害化的重要手段，是節(jié)約資源、治理污染、保護(hù)環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。貴州省磷石膏綜合利用起步較晚，磷石膏消耗量與產(chǎn)生量不匹配，磷石膏大量積存已成為制約磷化工產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸因素。貴州雄厚的科技實力，為企業(yè)研發(fā)先進(jìn)生產(chǎn)工藝和開發(fā)新產(chǎn)品提供了技術(shù)保障。只要政府營造良好的政策環(huán)境，以“無廢城市”建設(shè)等利好政策為依托，加大對企業(yè)資金、稅收減免力度，同時企業(yè)自身拓寬融資渠道、加強技術(shù)交流與合作，磷石膏資源化利用步伐指日可待，“無廢城市”建設(shè)能力必將得到提升，從而實現(xiàn)磷化工行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展及生態(tài)文明建設(shè)的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃照昊，羅康碧，李滬萍.磷石膏中雜質(zhì)種類及除雜方法研究綜述[J].硅酸鹽通報，2016，35（5）：1504-1508.

[2]葉學(xué)東.“十二五”期間磷石膏利用現(xiàn)狀及當(dāng)前工作重點[J].硫酸工業(yè)，2017（1）：40-43.

[3]王瑩，王鵬起，譚丹君，等.磷石膏的預(yù)處理及在建材中的應(yīng)用[J].建設(shè)科技，2016（16）：164-166.